| 研究課題/領域番号 |
18K04374
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
溝口 敦子 (寺本敦子) 名城大学, 理工学部, 教授 (40362280)
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| 研究分担者 |
知花 武佳 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (10372400)
川村 里実 (山口里実) 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (70399583)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 河道内砂州 / 流砂量 / 粒径別流砂量 / 土砂移動 / 流路変動 |
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| 研究実績の概要 |
河川道内の土砂の流れを把握しうまく調整して流砂系を管理しようという総合土砂管理の観点や昨今多発している豪雨による土砂生産を受けた河道内での土砂移動による災害や環境変化対策として，河川内の土砂の流れ，地形変化を解明する必要がでている．ただし，河川縦断方向の土砂の伝播を知るには，単なる量ではなく，粒度（質）や地形の特徴，変化も非常に重要な要素となる．そこで，本研究は，高度化した計測技術・解析技術を利用し，改めて実河川で河道内砂州が下流へ伝播する過程とその河道形状を構成する材料の粒度と土砂の流れ，供給条件が変化した場合の変化を調べる．これにより，砂州河道を流下する土砂の評価方法の提案を目指す．そのために，砂州の特徴とその変化，粒度分布の関係を調べる現地調査と水路実験を実施し，最終的に砂州河道を流下する土砂量の評価方法を提案する．
昨年度から現在までに，現地調査，実験などを実施しおおむね予定通り進めている．例えば，天竜川や大井川，庄川，手取川などの扇状地区間河道を対象として，現地調査に入ったり，過去の状況や河道条件を整理し，縦断方向の変化と粒度分布の大まかな特徴を整理したりしている．別の着眼点として，河道の特徴だけでなく，生産源となる流域が有する地質構造と扇状地の地形的特徴も調べている．また，一部河川のみ詳細に調査し，中下流部の山間地区間の砂州形状の特徴と，粒度分布の平面分布状況，下流域の網状流路区間の粒度分布状況を局所的に調べた．この調査によって各地点の粒度分布のパターンや存在場所による粒度分布の違いを見出している．これら調査の一方で，現地の状況を意識し，水路実験も行っている．これまでに，土砂供給の有無や流入する粒度の違いによって砂州の発生状況や河岸侵食発生状況，流路内の表層粒度の状況が流下方向に異なることなど定性的ではあるが現象を把握できている．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
目的を達成するため，方針を多少修正しながら，おおむね順調に実施できている．
具体的には，昨年度から現在までに，大井川，庄川，天竜川，手取川を中心に，入手できた過去の航空写真を整理し，水域情報，地形，縦断方向変化など河道条件とその変化について整理している．当初は，現状の砂州地形と粒度分布の関係のみを調べる予定であったが，昨年度の出水で水と土砂の供給条件が変化すれば河道内の状態が変わることが予想されたため，流量や土砂供給に変化を与えるダムの存在，また，各年の降雨量の変化を受けた河道の応答を上記整理で確認している．あわせて，国土交通省が行った過去の粒度分布調査結果も整理している．
資料整理の際，網状流路を有する大井川と天竜川下流域で過去の流路変動状況を調べており，流路変動が少ない時期に植生域の拡大，その後，流路変動が起これば植生域は消失する傾向が見られた．過去の現地調査の結果から，流路変動には，ダム下流にも崩壊地を有し河床材料が動きやすい川では年最大流量相当でなくても網状流路は変化していることが分かっている．今回，最下流端のダム下流には崩壊地がなく河床材料が動きにくい川では流路変動が鈍くなっているため，土砂供給が流路変動に効く可能性が示唆された．そこで，流路変動に関わるであろう，河道での土砂の流れを考える際に，各流量時の土砂供給という視点を入れ，流砂量算出に向けた検討を行う予定である．
上記に加え，地形学的視点で地質や扇状地形状によって現地の状況を調べる一方，粒径がほぼそろった砂を用いた実験で側岸状況による砂州と砂の動きを調べたり，混合粒径の砂を用いた実験で，供給条件と側岸侵食状況を調べる実験を行ったりして，移動床水理学的な基礎情報も収集した．ただし，既往の研究と同様に基礎的知見をどう現地に反映させるかが本研究のポイントとなるため，最終年度に向け今年度から考えていく予定である．
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では，実河川の状況をもとに考えるが，河川は出水によって状況が大きく変化する．特に，出水前の状況と出水条件により変化状況が決まる．昨年度は出水が多く，多数の河川でこうした状況を目の当たりにしたため，河川を限定してでも重要な変化をしっかり把握しながら，進めていく予定である．
そのため，今年度は，昨年度状況整理をした河川を中心に複数河川の状況を複数回把握し変化を捉えられるようにする．また，一部の河川に限定して縦断方向の変化も可能な範囲で把握する．
ただし，実河川の状況や変動は非常に複雑であるため，数値解析，実験で単純化した場での現象を並行して調べることで，より現象理解を深める予定である．また，特に混合粒径の流掃過程は未解明な部分が多数あるため，流掃状態を基礎的現象としての解明も行う予定である．
昨年の天候上の都合により現地調査日程が確保できなかったこともあるが，昨年度の反省として，研究者間の連携がうまく取れていなかった．今後は，共同で現地調査を行ったり，綿密に情報共有をしながら研究を進める予定である．
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